第10章 第1节 机械能-【木牍中考●名师教案】2025-2026学年新教材九年级上册物理（北师大版2024）

该教案聚焦机械能核心知识，涵盖动能、重力势能、弹性势能的概念、影响因素及转化规律。以“高速路不同车型限速”生活情境导入，通过小球滚下推动木盒、重锤下落陷入细沙等实验，梳理能量观念，构建从生活到物理的认知脉络。 亮点在于情境导入贴近生活激发兴趣，实验设计突出控制变量法（如动能实验控制质量/速度）与转换法（木盒距离反映动能），落实科学思维；小组讨论、实验观察与归纳提升培养科学探究能力，摆球转化实例深化能量观念。助力学生提升观察分析与合作能力，教师可直接使用，高效落实核心素养。

第一节　机械能 ◇教学目标◇ 1.知道什么是动能、重力势能、弹性势能和机械能。 2.通过描述所观察各种能量现象的主要特征，培养学生的观察能力和分析概括能力。 3.通过探究动能和势能分别跟哪些因素有关，学习运用控制变量研究问题的方法，进一步加强科学探究方法的教育。培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识。 ◇教学重难点◇ 教学重点 初步认识动能和势能以及它们受哪些因素影响。 教学难点 理解质量、速度与动能的关系。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 “10.1”黄金周假期，小明同学全家去旅游，在高速路上看到如图所示标志牌，小明发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同。爱思考的小明想：为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？ 二、教学步骤 探究点1　动能 ［阅读课本］P2~4“动能” ［思考］什么是能？ ［提示］物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能，通常用符号E表示。在国际单位制中，能量的单位是焦耳（J），简称焦。 ［小组讨论］如何理解能量与做功的关系？ ［归纳提升］物体能够做的功越多，它具有的能就越多。 ［思考］仔细观察图10.1⁃2，分析思考下列问题： （1）以上这些物体是否具有能量？为什么？ （2）它们为什么能够做功？ （3）这种形式的能应该怎样命名？能否试着给这种能下一个概念？ ［提示］（1）具有能量，因为它们都能做功。 （2）因为它们都是运动的。 （3）动能，物体由于运动而具有的能叫作动能。 ［思考］影响动能的因素有哪些？ ［实验］如图，让小球从斜面上由静止滚下，小球滚下后钻入斜面底端的小木盒中。请回答下列问题： （1）实验的研究对象是　　　　（选填“小球”或“小木盒”），其动能的大小是通过　　　　来反映的。  （2）让同一小球从斜面不同高度由静止滚下，如图甲、乙所示，是探究动能大小与　　　　的关系，得出的结论是 　  　　　　　　。  （3）让不同质量小球从斜面同一高度由静止滚下，如图甲、丙所示，是探究动能大小与　　　　的关系，得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ［分析］（1）实验中让小球从斜面上由静止滚下，小木盒被推动的距离越远，小球对小木盒做功越多，说明小球动能越大，故实验是探究小球的动能大小，其动能的大小是通过小木盒被推动的距离来反映的。 （2）图甲、乙中控制小球的质量不变，改变小球的速度，结合题干分析小球速度和小木盒被推动的距离，便可得出结论。 （3）图甲、丙中控制小球在斜面位置的高度不变，改变小球的质量，结合题干分析小球质量和小木盒被推远的距离，便可得出结论。 ［答案］（1）小球　小木盒被推动的距离　（2）速度　质量相同时，物体速度越大，动能越大　（3）质量　速度相同时，物体质量越大，动能越大 ［归纳提升］物体的动能大小与物体的质量和运动速度大小有关。物体的质量越大，运动速度越大，它的动能就越大。 探究点2　势能 ［阅读课本］P4~5“势能” ［思考］（1）被举高的重锤具有能量吗？为什么？这种能叫什么能？你知道这种能的概念吗？ （2）发生形变的弓具有能量吗？为什么？你知道这种能的概念吗？ （3）这两种能统称为什么？ ［提示］（1）重锤具有能量。因为重锤被举高后，能够在下落时把水泥桩打入地里，对水泥桩做功。物理学中把被举高的物体具有的能叫作重力势能。 （2）发生形变的弓具有能量。因为弓发生弹性形变后，能够把箭射出一段距离，对箭做功。具有弹性的物体发生弹性形变能对外做功，即具有能，这种能叫作弹性势能。 （3）重力势能和弹性势能统称为势能。 ［实验］探究影响重力势能大小的因素 （1）如图10.1⁃7甲所示，让质量相同的铁块从不同高度由静止落下，观察比较铁块对小桌做功后桌腿陷入细沙的深度。 实验表明，相同质量的铁块，释放时的位置越高，小桌桌腿陷入细沙的深度越　　　　，说明铁块对小桌所做的功越　　　　，即铁块做功的本领越　　　　。可见，质量相同的物体，位置越高，重力势能就越　　　　。  （2）如图10.1⁃7乙所示，让质量不同的铁块从同一高度由静止落下，观察比较铁块对小桌做功后桌腿陷入细沙的深度。 实验表明，从同一高度下落的铁块。质量越大，小桌桌腿陷入细沙的深度越　　　　，说明铁块对小桌所做的功越　　　　，即铁块做功的本领越　　　　。可见，处于相同高度的物体，质量越大，重力势能就越　　　　。  ［分析］（1）在甲图中，质量相同的铁块从不同高度由静止落下，高度越高，小桌桌腿陷入细沙的深度越深，说明铁块对小桌所做的功越多，也就意味着铁块做功的本领越大。所以可以得出，质量相同的物体，位置越高，重力势能就越大。 （2）在乙图中，质量不同的铁块从同一高度由静止落下，质量越大，小桌桌腿陷入细沙的深度越深，表明铁块对小桌所做的功越多，即铁块做功的本领越大。由此可知，处于相同高度的物体，质量越大，重力势能就越大。 ［答案］（1）深　多　大　大　（2）深　多　大　大 ［归纳提升］物体重力势能的大小与物体的质量和所处位置的高度有关，物体质量越大，所处位置越高，物体的重力势能就越大。 ［思考］物体弹性势能的大小与什么因素有关？ ［提示］弹性势能的大小与弹性形变程度有关，同一弹性物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 探究点3　机械能及其转化 ［阅读课本］P6~7“机械能及其转化” ［小组讨论］（1）机械能包含哪些能量？机械能的转化有什么特点？ （2）有没有单独具有一种机械能或者同时具有各种机械能的物体？ ［归纳提升］（1）机械能包括动能和势能。物体的动能与势能之间是可以相互转化的。在只有动能与势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的。 （2）物体可以单独具有动能、势能。例如，地面上运动的汽车只具有动能；树梢上静止的苹果只具有重力势能；地面上水平拉长的弹簧静止时只具有弹性势能。物体也可以同时具有动能和势能。例如，正在飞行的飞机上的一根被压缩的弹簧同时具有动能、重力势能和弹性势能；工作时的水碓的石锤落下过程中同时具有动能和重力势能。 ［思考］如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。下列说法中正确的是 （　　） A.从A点到B点的过程中，摆球的机械能先增大后减小 B.在B点时，摆球的动能最大 C.在O点时，摆球的重力势能最大 D.从A点到O点，摆球的动能增加 ［分析］A、B两点等高，即A点到B点的过程中机械能守恒，摆球由A点静止释放，经过最低点C到达B点的过程中没有能量损失，故A项错误；当小球摆至B点时，高度最高，速度为零，动能最小，故B项错误；摆球在最低点O时高度最小，重力势能也最小，故C项错误；摆球从A点下落到O点的过程中，重力势能转化成动能，动能不断增加，故D项正确。 ［答案］D 三、板书设计 机械能 ◇教学反思◇ 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$